KR200482105Y1 - 배기시스템 및 이를 포함하는 해양구조물 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의한 배기시스템 및 이를 포함하는 해양 구조물은, 연돌과; 상기 연돌을 통한 배기가스의 배기 경로 상에 베르누이 원리에 따른 저압구간을 형성하여, 상기 저압구간을 중심으로 한 압력차에 따라 상기 배기가스의 배출이 가속되게 하는 유동 가속부;를 포함한다.
본 고안에 의한 배기시스템 및 이를 포함하는 해양 구조물을 이용하면, 연돌로부터 배출되는 배기가스의 속도를 유동 가속부에 의해 가속시킬 수 있기 때문에 연돌을 높게 시공하지 않더라도 배기가스를 멀리까지 배출시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

배기시스템 및 이를 포함하는 해양구조물{Exhaust system and marine structure using for the same}

본 고안은 배기시스템 및 이를 포함하는 해양구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연돌을 통해 배기가스를 외부로 배출시키는 배기시스템 및 이를 포함하는 해양구조물에 관한 것이다.

선박이나 시추선 등의 해양 구조물의 연소설비에 의해서 통풍 배연 및 배기가스의 확산, 희석을 목적으로 연돌이 설치된다.

최근에는 공해문제, 특히 선박용 연료로서 중유 사용량의 증가에 따른 질손 산화물 및 아황산가스 등이 인체나 식물에 주는 영향이 증대하였으며, 그 방지대책으로 연돌에 의해 자연의 확산, 희석작용을 이용하기 위하여 대형의 높은 연돌을 점차 건설하게 되었다.

그러나, 연돌을 높이 만들 경우, 배기가스가 선박 내에 떨어지는 것을 어느 정도 방지할 수 있지만, 연돌 제작비 상승 및 풍 하중 증가 등 여러가지 비효율적인 문제점들이 수반된다.

한편, 최근에는 질소 산화물 및 아황산가스 등 배기가스의 배출 조건 및 선내 유동에 관한 기준이 제정되고 있으며, 신규 건조 선박의 경우 질소 산화물 및 아황산가스 등 배기가스의 유동을 모형시험과 CFD를 통해 검증해야 하는 규제 조항이 제정되었다. 따라서, 보다 근본적으로 연돌을 통해 배출되는 배기가스의 유속을 높일 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0807421호(등록일; 2008년 2월 19일)

본 고안의 목적은, 연돌을 통해 배출되는 배기가스를 가속하여 배기가스의 유속을 상기 배기가스의 확산, 희석에 충분한 속도로 높일 수 있는 배기시스템 및 이를 포함하는 해양구조물을 제공하다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 고안의 일 실시 예에 따른 배기시스템은 연돌과; 상기 연돌을 통한 배기가스의 배기 경로 상에 베르누이 원리에 따른 저압구간을 형성하여, 상기 저압구간을 중심으로 한 압력차에 따라 상기 배기가스의 배출이 가속되게 하는 유동 가속부;를 포함한다.

상기 유동 가속부는, 내부가 빈 고리로 형성되며, 그 내주면의 앞부분은 볼록하고 내부 빈 공간과 연통된 배출구가 형성된 저압구간부와; 상기 고리의 내부 빈 공간을 따라 유동되며 상기 고리의 배출구를 통해 상기 배기가스의 유동방향으로 불어 나가는 기류를 형성시키는 기류 형성부;를 포함할 수 있다.

상기 유동 가속부는 상기 연돌의 배출구 앞에 설치될 수 있다.

상기 유동 가속부는 상기 연돌에 착탈될 수 있도록, 연돌 연결부를 더 포함할 수 있다.

상기 연돌 연결부는 상기 저압구간부와 상기 연돌의 배출구 사이 방향을 따라 길게 형성된 브래킷을 포함할 수 있다.

상기 연돌 연결부는 상기 저압구간부의 내부 빈 공간과 연통되며 외기가 유입되어 유동되는 유동 통로가 형성될 수 있다.

상기 기류 형성부는 상기 연돌 연결부와 결합되어 상기 연돌 연결부의 유동 통로로 외기를 압송하는 모터 팬을 포함할 수 있다.

상기 모터 팬은 상기 연돌에 착탈 가능토록 설치될 수 있다.

상기 모터 팬은 상기 연돌 옆의 외부 구조물에 설치될 수 있다.

상기 연돌 연결부는 상기 저압구간부의 둘레를 따라 서로 등 간격을 유지하며 복수개가 구성될 수 있다.

또한 상기한 과제를 해결하기 위한 본 고안의 또 다른 실시 예에 따른 해양구조물은 상술한 배기시스템을 포함하여 구성될 수 있다.

본 고안은, 연돌로부터 배출되는 배기가스의 속도를 유동 가속부에 의해 가속시킬 수 있기 때문에 연돌을 높게 시공하지 않더라도 배기가스를 멀리까지 배출시킬 수 있다.

또한 본 고안은, 유동 가속부를 연돌의 배출구 앞쪽에 설치함으로써 유동 가속부를 연돌에 착탈 가능토록 설치할 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 배기시스템의 측면 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 저압구간부의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 저압구간부의 절개 사시도이다.

본 고안과 본 고안의 동작상의 이점 및 본 고안의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 고안의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 고안을 상세히 설명한다. 다만 본 고안을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능, 혹은 구성에 대한 설명은 본 고안의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 배기시스템의 측면 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 저압구간부의 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 저압구간부의 절개 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 고안의 일 실시 예에 따른 배기시스템은 연돌을 이용하여 배기가스를 배출하는 선박이나 시추선 등의 해양 구조물에 적용되는 것으로서, 연돌(10)과, 상기 연돌(10)을 통한 배기가스(G)의 배기 경로 상에 베르누이 원리에 따른 저압구간을 형성하여 상기 저압구간을 중심으로 한 압력차에 따라 상기 배기가스(G)의 배출이 가속되게 하는 유동 가속부(50)를 포함한다.

상기 유동 가속부(50)는, 저압구간부(60)와, 기류형성부(70)를 포함할 수 있다.

상기 저압구간부(60)는 상기 배기가스(G)가 유동되는 저압구간을 형성토록 고리 모양으로 형성될 수 있으며, 상기 기류형성부(70)에 의한 기류가 전달될 수 있도록 내부가 빈 고리로 형성될 수 있다. 또한 상기 저압구간부(60)는 상기 배기가스(G)의 유동 방향에 대하여 상기 저압구간부(60)의 내주면(60a)의 앞부분이 상대적으로 볼록하게 형성될 수 있다. 즉 상기 저압구간부(60)의 횡단면은 외주면(60b)이 수평하고 내주면(60a)이 대략 유선형으로서, 비행기의 날개 단면과 같은 형상일 수 있다. 따라서, 상기 저압구간부(60)의 내주면(60a)의 앞부분은 그 단면 크기가 상대적으로 뒷부분보다 더 작게 된다. 또한, 상기 저압구간부(60)의 내주면(60a)의 앞부분에는 상기 저압구간부(60)의 내부 빈 공간과 연통되는 배출구(62)가 형성될 수 있다. 상기 저압구간부(60)의 배출구(62)는 상기 기압형성부에 의한 기류가 상기 배기가스(G)의 유동방향으로 배출될 수 있도록 유도하는 노즐로 형성될 수 있다.

상기 기류형성부(70)는 상기 저압구간부(60)의 내부 빈 공간(64)을 따라 유동되며 상기 저압구간부(60)의 배출구(62)를 통해 상기 배기가스(G)의 유동방향으로 강하게 불어 나가는 기류를 형성시킬 수 있도록, 상기 저압구간부(60)의 내부 빈 공간으로 외기를 압송시키는 모터 팬(72)을 포함할 수 있다. 상기 모터 팬(72)은 상기 저압구간부(60)와 직통될 수도 있으나, 후술하는 바와 같이 연돌 연결부(80)를 통해 상기 저압구간부(60)와 연통될 수 있다. 상기 모터 팬(72)은 상기 연돌(10)에 착탈 가능토록 설치될 수 있으며, 또는 상기 모터 팬(72)은 상기 연돌(10) 옆의 브래킷 등 외부 구조물에 설치될 수도 있다.

이와 같은 유동 가속부(50)는 상기 연돌(10)의 내부에 설치될 수도 있으나, 보다 효과적으로 상기 연돌(10)에서 배출된 배기가스(G)를 가속시키며 후술하는 바와 같이 상기 연돌(10)에 착탈될 수 있도록 상기 연돌(10)의 배출구 앞에 설치됨이 보다 바람직하다 할 수 있다.

상기 유동 가속부(50)는 상기 연돌(10)에 의해 용이하면서도 견고하게 지지될 수 있도록 상기 연돌(10)에 결합되는 구조를 취할 수 있다. 나아가, 상기 유동 가속부(50)는 상기 연돌(10)에 고정형태로 설치될 수도 있으나, 해양 구조물의 위치 변동, 계절 변화 등에 따라 필요한 경우 선택적으로 상기 연돌(10)에 착탈될 수 있도록 연돌 연결부(80)를 더 포함할 수 있다.

상기 연돌 연결부(80)는 상기 유동 가속부(50)를 상기 연돌(10)에 착탈되게 할 수 있다면 어떠한 방식이든 무방하며, 바람직하게는 상기 저압구간부(60)와 상기 연돌(10)의 배출구 사이 방향을 따라 일자형으로 길게 형성된 브래킷으로 구성될 수 있다. 즉, 상기 연돌 연결부(80)는 한쪽 끝단이 상기 저압구간부(60)의 외주면(60b)에 고정식 또는 착탈식으로 결합되며, 나머지 한쪽 끝단이 상기 연돌(10)의 외측면에 결합될 수 있다. 이때 상기 연돌 연결부(80)는 상기 연돌(10)에 앵커 볼트 등으로 결합될 수도 있고, 상기 연돌(10)의 손상이 없도록 가압 방식 또는 자력을 이용하는 방식 등으로 결합될 수도 있다.

상기 연돌 연결부(80)는 상기 저압구간부(60)를 견고하면서 균일하게 지지할 수 있도록, 상기 저압구간부(60)의 원 둘레를 따라 서로 등 간격을 유지하며 복수개가 구성될 수 있다.

한편 상기 연돌 연결부(80)는 상기 저압구간부(60)의 내부 빈 공간과 연통되며 상기 모터 팬(72)과 결합되어 상기 모터 팬(72)에 의해 외기가 유입되어 유동되는 유동 통로가 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 일 실시 예에 따른 배기시스템의 작용효과를 상세히 살펴보면, 다음과 같다.

상기 모터 팬(72)이 구동되면, 상기 외기가 상기 연돌 연결부(80)의 유동 통로를 통해 상기 저압구간부(60)의 내부 빈 공간으로 압송된다. 상기 저압구간부(60)로 압송된 외기는 상기 저압구간부(60)의 고리 형상을 따라 회전하다가 상기 저압구간부(60)의 배출구(62)를 통해 상기 저압구간부(60)의 내측 영역에 상기 배기가스(G)의 배기 방향을 따라 강하게 불어 나가며, 상기 저압구간부(60)의 내측영역의 기압이 상대적으로 낮아져 저압구간이 형성된다.

따라서, 상기 저압구간부(60)를 중심으로 한 기압차에 의해, 상기 연돌(10)에서 배출된 배기가스(G)가 상기 저압구간부(60)의 내측영역으로 유도되어 상기 저압구간부(60)의 내측영역을 빠른 속도로 통과하게 된다. 즉, 상기 연돌(10)에서 배출된 배기가스(G)는 상기 유동 가속부(50)에 의해 가속되어 상기 연돌(10)로부터 먼 거리까지 불어 나갈 수 있다. 그러므로, 상기 배기가스(G)를 멀리까지 배출시키기 위해 굳이 상기 연돌(10)의 높이를 높게 시공할 필요가 없다. 또한, 바람이 적은 날에도 상기 유동 가속부(50)에 의해 상기 배기가스(G)를 멀리 보낼 수 있게 된다.

이상, 본 고안을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 고안의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10; 연돌
50; 유동 가속부
60; 저압구간부
70; 기류형성부
80; 연돌 연결부

Claims (11)

1. 연돌과;
   상기 연돌을 통한 배기가스의 배기 경로 상에 베르누이 원리에 따른 저압구간을 형성하여, 상기 저압구간을 중심으로 한 압력차에 따라 상기 배기가스의 배출이 가속되게 하는 유동 가속부;를 포함하되,
   상기 유동 가속부는,
   내부가 빈 고리로 형성되며, 그 내주면의 앞부분은 볼록하고 내부 빈 공간과 연통된 배출구가 형성된 저압구간부와;
   상기 고리의 내부 빈 공간을 따라 유동되며 상기 고리의 배출구를 통해 상기 배기가스의 유동방향으로 불어 나가는 기류를 형성시키는 기류 형성부 및
   상기 연돌에 착탈될 수 있도록 하며, 상기 저압구간부와 상기 연돌의 배출구 사이 방향을 따라 길게 형성된 브래킷 및 상기 저압구간부의 내부 빈 공간과 연통되며 외기가 유입되어 유동되는 유동 통로를 포함하는 연돌 연결부를 포함하고,
   상기 기류 형성부는 상기 연돌 연결부의 유동 통로로 외기를 압송하는 모터 팬을 포함하며,
   상기 모터 팬은 상기 연돌 연결부와 결합 또는 연돌에 직접 결합되어 상기 연돌에 착탈 가능토록 설치되거나 상기 연돌 옆의 외부 구조물에 설치되고,
   상기 연돌 연결부는 상기 저압구간부의 둘레를 따라 서로 등 간격을 유지하며 복수개가 구성되며,
   상기 유동 가속부는 상기 연돌의 배출구 앞에 설치되는 것을 특징으로 하는 배기 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

Images